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銅/不銹鋼異種金屬的焊接性特點

根據(jù)銅-鐵相圖可以發(fā)現(xiàn),CuFe在極高的焊接溫度下發(fā)生熔化后可以無限固溶。這是因為,由的銅、鐵的化學(xué)性能參數(shù)可知,CuFe在多數(shù)的化學(xué)性能方面都比較相近。在較高溫度下,這兩種金屬可以相互溶解,這對于接頭界面原子的相互擴散及提高接頭的結(jié)合質(zhì)量有極大幫助。

但是,在溫度較低時,CuFe的溶解度較小,為有限固溶。當(dāng)溫度為850°C時,CuFe中的溶解度為1.4%。當(dāng)溫度為760°C650°C時,FeCu中的溶解度分別僅為0.46%0.2%。若溫度進一步降低,并不會使FeCu中的溶解度發(fā)生顯著改變。

1.2為銅和鐵的熱物理性能參數(shù),由表可知,銅和鐵的諸多熱物理性能存在較大差異,這極大阻礙了銅和不銹鋼的焊接。這些熱物理性能的差異使得銅和不銹鋼的焊接過程中,容易出現(xiàn)以下幾點問題:

(1)由于銅的熱導(dǎo)率遠(yuǎn)大于鐵,因此銅散熱快,不銹鋼散熱慢,導(dǎo)致部分接頭界面未焊合;

(2)銅和不銹鋼焊接時,在焊縫處易生成低熔點共晶體,大幅降低晶粒間的相互結(jié)合力;

(3)由于銅和鐵的熔點相差較大,在冷卻過程中,不銹鋼母材會優(yōu)先凝固,且在熱影響區(qū)產(chǎn)生裂紋。

由上述分析可知,銅和不銹鋼在焊接過程中存在較多的約束,這是由兩者的熱物理性能及化學(xué)特性綜合影響所造成的。因此,研究銅和不銹鋼的焊接過程并分析其界面成形原理,對提高銅/不銹鋼異種金屬焊接接頭的結(jié)合質(zhì)量十分重要。

文章作者:不銹鋼管|304不銹鋼無縫管|316L不銹鋼厚壁管|不銹鋼小管|大口徑不銹鋼管|小口徑厚壁鋼管-浙江至德鋼業(yè)有限公司

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